C语言的字符函数和字符串函数详解
时间：2022-06-24 09:00:17 | 栏目：C代码 | 点击：次
0. 前言
C语言中对字符和字符串的处理很是频繁，但是C语言本身是没有字符串类型的，字符串通畅放在
常量字符串和字符数组中。
字符串常量适用于那些对它不做修改的字符串函数。
1.函数介绍及部分函数模拟实现
1.1 strlen
- 字符串以
'\0'作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中'\0'前面出现的字符个数(不包含'\0')。 - 参数指向的字符串必须要以
'\0'结束。 - 注意函数的返回值为
size_t,是无符号的（易错）。
模拟实现
三种方式：
方式1：
int my_strlen(const char *str)
{
int count = 0;
while(*str)
{
conut++;
str++;
}
return count;
}
方式2：
//不能创建临时变量计数器，下面用递归的方式
int my_strlen(const char *str)
{
if(*str == '\0')
return 0;
else
return 1+my_strlen(str1);
}
方式3：
//指针-指针
int my_strlen(const char *str)
{
char *p = str;
while(*p != '\0')
{
p++;
}
return p-str;
}
1.2 strcpy
- 将源指向的C字符串复制到目标指向的数组中，包括终止的空字符(并在该点停止)。
- 源字符串必须以
'\0'结束。 - 会将源字符串中的
'\0'拷贝到目标空间。 - 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
- 目标空间必须可变。
模拟实现
//1.参数顺序
//2.函数的功能，停止条件
//3.assert
//4.const修饰指针
//5.函数返回值
//6.题目出自《高质量C/C++编程》最后的试题部分
char *my_strcpy(char *dest, const char *src)
{
char *ret = dest//记录目标空间的起始地址
asset(dest && src)//dest，src不能为NULL
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}
1.3 strcat
- 将源字符串的副本追加到目标字符串。 destination中的终止空字符被source的第一个字符覆盖，并且在destination中由这两个字符串联而成的新字符串的末尾包含一个空字符。
- 源字符串必须以
'\0'结束。 - 目标空间必须足够大，能容纳下源字符串的内容。
- 目标空间必须可修改。
- 字符串自己给自己追加，如何？
模拟实现
char *my_strcat(char *dest, const char *src)
{
char *ret = dest;
assert(dest && src);
//找到目标空间的'\0'
while(*dest)
{
dest++;
}
//追加内容
while((*dest++ = *src++))
{
;
}
return ret;
}
注意：
1.4 strcmp
- 这个函数开始比较每个字符串的第一个字符。 如果它们相等，则继续比较后面的字符，直到字符不同或到达一个结束的空字符为止。
- 标准规定：
- 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
- 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
- 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字
那么如何判断两个字符串？
模拟实现
int my_strcmp(char *str1, const char *str2)
{
assert(str1 && str2);
while(*str1 == *str2)
{
if(*str1 == '\0')
return 0;
str1++;
str2++;
}
return *str1-*str2;
}
1.5 strncpy
- 首先将源字符串的num个字符复制到目标字符串中。 如果在复制num个字符之前找到源C字符串的结尾(以
'\0'为标志)，则目标字符串将用零填充，直到将num个字符写入到目标字符串中为止。 - 拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
- 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个。
1.6 strncat
- 首先将源字符串的num个字符添加到目标字符串，并加上一个结束的空字符。
- 如果源字符串中的C字符串长度小于num，则只复制到
'\0'字符结束之前的内容。
/* strncat example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str1[20];
char str2[20];
strcpy (str1,"To be ");
strcpy (str2,"or not to be");
strncat (str1, str2, 6);
puts (str1);
return 0;
}
output:
To be or not
1.7strncmp
比较到出现两个字符不一样或者一个字符串结束或者num个字符全部比较完。
* strncmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[][5] = { "R2D2" , "C3PO" , "R2A6" };
int n;
puts ("Looking for R2 astromech droids...");
for (n=0 ; n<3 ; n++)
if (strncmp (str[n],"R2xx",2) == 0)
{
printf ("found %s\n",str[n]);
}
return 0;
}
output：
Looking for R2 astromech droids...
found R2D2
found R2A6
1.8 strstr
返回一个指向str1中首次出现str2的指针，如果str2不是str1的一部分，则返回一个空指针。
/* strstr example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] ="This is a simple string";
char * pch;
pch = strstr (str,"simple");
if (pch != NULL)
strncpy (pch,"sample",6);
puts (str);
return 0;
}
output：
This is a sample string
这个例子在str中搜索“simple”子字符串并替换“sample”。
模拟实现
先捋一捋思路：
让cur指针记录从主串开始匹配的位置，让s1,s2指针分别去遍历主串和子串，如果s1 等于 s2且s1和s2都没有走完主串和子串，则s1++，s2++。如果s1 不等于s2,则cur++，s1回到cur处，s2回到起始位置即substr处。如果s2走到子串’\0’处，则表示找到了子串，返回cur。如果cur走到主串’\0’处，则表示主串不包含子串，返回NULL指针特殊处理：如果子串是空字符串，则返回str
char *my_strstr(const str, const substr)
{
const char *s1 = str;
const char *s2 = substr;
const char *cur = str;
assert(str && substr);
if(*substr == '\0')
return str;
while(*cur)
{
s1 = cur;
s2 = substr;
while(*s1 && *s2 && *s1==*s2)
{
s1++;
s2++;
}
if(*s1=='\0')
return cur;
cur++;
}
return NULL
}
1.9 strtok
- sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合
- 第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
- strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \0 结尾，返回一个指向这个标记的指针。（注：strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。）
- strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置。
- strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
- 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
/* strtok example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] ="- This, a sample string.";
char * pch;
printf ("Splitting string \"%s\" into tokens:\n",str);
pch = strtok (str," ,.-");
while (pch != NULL)
{
printf ("%s\n",pch);
pch = strtok (NULL, " ,.-");
}
return 0;
}
output：
Splitting string "- This, a sample string." into tokens:
This
a
sample
string
1.10 strerror
返回错误码，所对应的错误信息
/* strerror example : error list */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main ()
{
FILE * pFile;
pFile = fopen ("unexist.ent","r");
if (pFile == NULL)
printf ("Error opening file unexist.ent: %s\n",strerror(errno));
return 0;
}
Possible output:
Error opening file unexist.ent: No such file or directory
| 函数 | 如果他的参数符合下列条件就返回真 |
|---|---|
| iscntrl | 任何控制字符 |
| isspace | 空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行’\n’，回车‘\r’，制表符’\t’或者垂直制表符’\v’ |
| isdigit | 十进制数字 0~9 |
| isxdigit | 十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a-f，大写字母A-F |
| islower | 小写字母a~z |
| isupper | 大写字母A~Z |
| isalpha | 字母a-z或A~Z |
| isalnum | 字母或者数字，a-z,A-Z,0~9 |
| ispunct | 标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印） |
| isgraph | 任何图形字符 |
| isprint | 任何可打印字符，包括图形字符和空白字符 |
字符转换：
int tolower (int c); int toupper (int c);
/* isupper example */
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
int main ()
{
int i=0;
char str[]="Test String.\n";
char c;
while (str[i])
{
c=str[i];
if (isupper(c))
c=tolower(c);
putchar (c);
i++;
}
return 0;
}
Output:
test string.
1.11 memcpy
- 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
- 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。
- 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
模拟实现
void *my_memcpy(void *dest, void *src, size_t num)
{
assert(dest && src);
void *ret = dest;
while(num--)
{
*(char *)dest= *(char *)src;
dest=(char *)dest + 1;
src=(char *)src + 1:
}
return ret;
}
那如果我们想把arr3数组中的1,3,4,5拷贝到arr3数组的3,4,5,6,7的位置，会出现什么结果？
这是为什么？
这是因为source空间和destination空间出现重叠，这时就得使用memmove函数来处理。
1.12 memmove
- 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
- 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。
模拟实现
捋一捋思路：
void *my_memmove(void *dest, const void *src, size_t num)
{
void *ret = dest;
assert(dest && src);
if(dest < src)
{
while(num--)
{
*(char *)dest = *(char *)src;
dest = *(char *)dest + 1;
src = *(char *)src +1;
}
else
{
while(num--)
{
*((char *)dest+num) = *((char *)src+num);
}
}
return ret;
}
1.13 memcmp
比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
/* memcmp example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";
int n;
n=memcmp ( buffer1, buffer2, sizeof(buffer1) );
if (n>0) printf ("'%s' is greater than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
else if (n<0) printf ("'%s' is less than '%s'.\n",buffer1,buffer2);
else printf ("'%s' is the same as '%s'.\n",buffer1,buffer2);
return 0;
}
Output:
'DWgaOtP12df0' is greater than 'DWGAOTP12DF0'.
DWgAOtp12Df0大于DWgAOtp12Df0，因为两个单词中的第一个不匹配字符分别是’g’和’g’，而’g’(103)计算结果大于’g’(71)。